C語言和C++到底是什么關系？

首先C++和C語言本來就是兩種不同的編程語言，但C++確實是對C語言的擴充和延伸，并且對C語言提供后向兼容的能力。對于有些人說的C++完全就包含了C語言的說法也并沒有錯。

C++一開始被本賈尼·斯特勞斯特盧普（Bjarne Stroustrup）發明時，起初被稱為“C with Classes”，即「帶類的C」。

很明顯它是在C語言的基礎上擴充了類class等面向對象的特性和機制。但是后來經過一步步修訂和很多次演變，最終才形成了現如今這個支持一系列重大特性的龐大編程語言。

1、C語言是面向過程語言，而C++是面向對象語言

我們都知道C語言是面向過程語言，而C++是面向對象語言，說C和C++的區別，也就是在比較面向過程和面向對象的區別。

（1）面向過程和面向對象的區別

面向過程：面向過程編程就是分析出解決問題的步驟，然后把這些步驟一步一步的實現，使用的時候一個一個的依次調用就可以了。

面向對象：面向對象編程就是把問題分解成各個對象，建立對象的目的不是為了完成一個步驟，而是為了描述某個事物在整個解決問題的步驟中的行為。

（2）面向過程和面向對象的優缺點

面向過程語言

優點：性能比面向對象高，因為類調用時需要實例化，開銷比較大，比較消耗資源;比如單片機、嵌入式開發、 Linux/Unix等一般采用面向過程開發，性能是最重要的因素。

缺點：沒有面向對象易維護、易復用、易擴展

面向對象語言

優點：易維護、易復用、易擴展，由于面向對象有封裝、繼承、多態性的特性，可以設計出低耦合的系統，使系統更加靈活、更加易于維護

缺點：性能比面向過程低。

二、具體語言上的區別

1、關鍵字的不同

C語言有32個關鍵字；

C++有63個關鍵字；

2、后綴名不同

C源文件后綴.c，C++源文件后綴.cpp，在VS中，如果在創建源文件時什么都不給，默認是.cpp。

3、返回值

C語言中，如果一個函數沒有指定返回值類型，默認返回int類型；C++中，如果一個函數沒有返回值則必須指定為void。

4、參數列表

在C語言中，函數沒有指定參數列表時，默認可以接收任意多個參數；但在C++中，因為嚴格的參數類型檢測，沒有參數列表的函數，默認為 void，不接收任何參數。

5、缺省參數

缺省參數是聲明或定義函數時為函數的參數指定一個默認值。在調用該函數時，如果沒有指定實參則采用該默認值，否則使用指定的參。（C語言不支持缺省參數）

·半缺省參數

·全缺省參數

注意：

·在半缺省的情況下，帶缺省值的參數必須放在參數列表的最后面。

·缺省參數不能同時在函數的聲明和函數定義中出現，二者只能選其一。

·缺省值必須是常量或者全局變量。

·缺省參數必須通過值參或常參傳遞。

6、函數重載

函數重載：函數重載是函數的一種特殊情況，指在同一作用域中，聲明幾個功能類似的同名函數，這些同名函數的形參列表（參數個數、類型、順序）必須不同，返回值類型可以相同也可以不同，常用來處理實現功能類似數據類型不同的問題。（C語言沒有函數重載，C++支持函數重載）。

C語言中產生函數符號的規則是根據名稱產生，這也就注定了c語言不存在函數重載的概念。而C++生成函數符號則考慮了函數名、參數個數、參數類型。需要注意的是函數的返回值并不能作為函數重載的依據，也就是說int sum和double sum這兩個函數是不能構成重載的！

我們的函數重載也屬于多態的一種，這就是所謂的靜多態。

靜多態：函數重載，函數模板

動多態（運行時的多態）：繼承中的多態（虛函數）。

使用重載的時候需要注意作用域問題：請看如下代碼。

我在全局作用域定義了兩個函數，它們由于參數類型不同可以構成重載，此時main函數中調用則可以正確的調用到各自的函數。

但是請看main函數中被注釋掉的一句代碼。如果將它放出來，則會提出警告：將double類型轉換成int類型可能會丟失數據。

這就意味著我們編譯器針對下面兩句調用都調用了參數類型int的compare。由此可見，編譯器調用函數時優先在局部作用域搜索，若搜索成功則全部按照該函數的標準調用。若未搜索到才在全局作用域進行搜索。

總結：C語言不存在函數重載，C++根據函數名參數個數參數類型判斷重載，屬于靜多態，必須同一作用域下才叫重載。

7、const

C語言中被const修飾的變量不是常量，叫做常變量或者只讀變量，這個常變量是無法當作數組下標的。然而在C++中const修飾的變量可以當作數組下標使用，成為了真正的常量，這就是C++對const的擴展。

C語言中的const：被修飾后不能做左值，可以不初始化，但是之后沒有機會再初始化。不可以當數組的下標，可以通過指針修改。

簡單來說，它和普通變量的區別只是不能做左值而已，其他地方都是一樣的。

C++中的const：真正的常量。定義的時候必須初始化，可以用作數組的下標。const在C++中的編譯規則是替換（和宏很像），所以它被看作是真正的常量。也可以通過指針修改。需要注意的是，C++的指針有可能退化成C語言的指針。比如以下情況：

這時候的a就只是一個普通的C語言的const常變量了，已經無法當數組的下標了。（引用了一個編譯階段不確定的值）

const在生成符號時，是local符號。即在本文件中才可見。如果非要在別的文件中使用它的話，在文件頭部聲明：externcosnt int data = 10；這樣生成的符號就是global符號。

總結：C中的const叫只讀變量，只是無法做左值的變量；C++中的const是真正的常量，但也有可能退化成c語言的常量，默認生成local符號。

8、引用

說到引用，我們第一反應就是想到了他的兄弟：指針。

引用從底層來說和指針就是同一個東西，但是在編譯器中它的特性和指針完全不同。

首先定義一個變量a = 10，然后我們分別定義一個引用b以及一個指針p指向a。我們來轉到反匯編看看底層的實現：

可以看到底層實現完全一致，取a的地址放入eax寄存器，再將eax中的值存入引用b/指針p的內存中。至此我們可以說（在底層）引用本質就是一個指針。

了解了底層實現，我們回到編譯器。我們看到對a的值的修改，指針p的做法是*p = 20；即進行解引用后替換值。

再來看看引用修改：

我們看到修改a的值的方法也是一樣的，也是解引用。只是我們在調用的時候有所不同：調用p時需要*p解引用，b則直接使用就可以。由此我們推斷出：引用在直接使用時是指針解引用。p直接使用則是它自己的地址。

這樣我們也了解了，我們給引用開辟的這塊內存是根本訪問不到的。如果直接用就直接解引用了。即使打印&b，輸出的也是a的地址。

在此附上將指針轉為引用的小技巧：int *p = &a,我們將引用符號移到左邊將 *替換即可：int &p = a。

接下來看看如何創建數組的引用：

intarray[10] = {0}；//定義一個數組

我們知道，array拿出來使用的話就是數組array的首元素地址。即是int *類型。

那么&array是什么意思呢？int **類型，用來指向array[0]地址的一個地址嗎？不要想當然了，&array是整個數組類型。

那么要定義一個數組引用，按照上面的小訣竅，先來寫寫數組指針吧：

int(*q) [10] = &array;

將右側的&對左邊的*進行覆蓋：

int(&q)[10] = array;

測試sizeof(q) = 10。我們成功創建了數組引用。

經過上面的詳解，我們知道了引用其實就是取地址。那么我們都知道一個立即數是沒有地址的，即

int&b = 10;

這樣的代碼是無法通過編譯的。那如果你就是非要引用一個立即數，其實也不是沒有辦法：

constint &b = 10；

即將這個立即數用const修飾一下，就可以了。為什么呢？

這時因為被const修飾的都會產生一個臨時量來保存這個數據，自然就有地址可取了。

9、malloc,free && new,delete

這個問題很有意思，也是重點需要關注的問題。malloc()和free()是C語言中動態申請內存和釋放內存的標準庫中的函數。而new和delete是C++運算符、關鍵字。new和delete底層其實還是調用了malloc和free。它們之間的區別有以下幾個方面：

1）、malloc和free是函數，new和delete是運算符。

2）、malloc在分配內存前需要大小，new不需要。

例如：

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int));int *p2 = new int; //int *p3 = new int(10);

malloc時需要指定大小，還需要類型轉換。new時不需要指定大小因為它可以從給出的類型判斷，并且還可以同時賦初始值。

3）、malloc不安全，需要手動類型轉換，new不需要類型轉換。

4）、free只釋放空間，delete先調用析構函數再釋放空間（如果需要）。

與第⑤條對應，如果使用了復雜類型，先析構再call operator delete回收內存。

5）、new是先調用構造函數再申請空間（如果需要）。

與第④條對應，我們在調用new的時候（例如int *p2 = new int;這句代碼），底層代碼的實現是：首先push 4字節（int類型的大小），隨后call operator new函數分配了內存。由于我們這句代碼并未涉及到復雜類型（如類類型），所以也就沒有構造函數的調用。如下是operator new的源代碼，也是new實現的重要函數：

我們可以看到，首先malloc(size)申請參數字節大小的內存，如果失敗(malloc失敗返回0)則進入判斷：如果_callnewh(size)也失敗的話，拋出bad_alloc異常。_callnewh()這個函數是在查看new handler是否可用，如果可用會釋放一部分內存再返回到malloc處繼續申請，如果new handler不可用就會拋出異常。

6）、內存不足（開辟失敗）時處理方式不同。

malloc失敗返回0，new失敗拋出bad_alloc異常。

7）、new和malloc開辟內存的位置不同。

malloc開辟在堆區，new開辟在自由存儲區域。

8）、new可以調用malloc(),但malloc不能調用new。

new就是用malloc()實現的，new是C++獨有malloc當然無法調用。

10、作用域

C語言中作用域只有兩個：局部，全局。C++中則是有：局部作用域，類作用域，名字空間作用域三種。

所謂名字空間就是namespace，我們定義一個名字空間就是定義一個新作用域。訪問時需要以如下方式訪問（以std為例）